วิทยาการคำนวณ ม.4

          หลังจากการพัฒนาโครงงานเสร็จสมบูรณ์แล้ว ผู้พัฒนาควรเขียนรายงานโครงงานและเผยแพร่ผลงาน ซึ่งมีรูปแบบและหัวข้อที่สำคัญดังนี้ 1. การเขียนรายงาน           การเขียนรายงานฉบับสมบูรณ์ของโครงงาน มีโครงร่างที่ใช้เป็นมาตรฐาน แบ่งออกเป็น 5 บท ดังนี้           - บทที่ 1 บทนำ           - บทที่ 2 เอกสารที่เกี่ยวข้อง

          ในขั้นตอนการดำเนินงาน จะเป็นขั้นตอนที่ต้องพัฒนาชิ้นงาน หรือดำเนินกิจกรรมเพื่อให้ได้งานสำหรับส่งมอบ โดยขั้นตอนการพัฒนา แบ่งออกได้เป็น 3 ขั้นตอนดังนี้ 1. การเตรียมการ           ในการดำเนินงานตามกิจกรรมแต่ละกิจกรรมที่ได้วางแผนไว้ ต้องเตรียมทรัพยากรให้พร้อมตามที่ระบุไว้ในขั้นตอนการวางแผน 2. การลงมือพัฒนา           ในขั้นตอนนี้ ควรมีการบันทึกความเปลี่ยนแปลงอย่างสม่ำเสมอ

          หลังจากกำหนดวัตถุประสงค์ ขอบเขต และแนวทางในการพัฒนาโครงงานแล้ว ควรวางแผนการพัฒนาโครงงานตามขั้นตอนต่างๆ ให้รอบครอบ รัดกุม 1. ศึกษาเอกสาร และศึกษาความเป็นไปได้ของโครงงาน           ขั้นตอนนี้ ควรเริ่มจากการค้นหาเอกสารที่เกี่ยวข้องเพิ่มเติม และศึกษาความเป็นไปได้เบื้องต้น 2. กำหนดผลสำเร็จของโครงงาน           เป็นการกำหนดสิ่งที่จะส่งมอบและเวลาในการส่งมอบให้ชัดเจน

          การพัฒนาโครงงาน ควรศึกษาที่มาและความสำคัญของโครงงาน ว่าโครงงานนั้นแก้ปัญหาอะไร ได้ประโยชน์อย่างไร กับใครบ้าง หลังจากนั้นควรระบุวัตถุประสงค์ในการพัฒนาโครงงานให้ชัดเจน ว่าต้องการพัฒนาอะไร และควรที่จะต้องกำหนดแนวทางและขอบเขตของโครงงานว่าจะแก้ปัญหาในส่วนใดบ้าง ใช้ความรู้และทรัพยากรใดบ้าง แล้วจึงประเมินระยะเวลาและงบประมาณเท่าไร โดยมีขั้นตอนต่างๆ ดังนี้ 1. ศึกษาที่มาและความสำคัญของโครงงาน           การระบุที่มาและความสำคัญของโครงงาน ควรเริ่มต้นจากการอธิบายปัญหาที่เกิดขึ้น โดยระบุให้เห็นภาพว่า มีปัญหาเกิดขึ้นจริง และปัญหานั้นยังไม่ได้รับการแก้ไข หรือยังไม่ได้รับการแก้ไขที่ดีพอ ทั้งนี้การระบุแนวทางการแก้ปัญหาที่เหมาะสมนั้น ควรมีการอ้างอิงจากแหล่งข้อมูลที่น่าเชื่อถือ           หลังจากที่ได้ระบุที่มาและความสำคัญของปัญหาแล้ว ควรนำผลการศึกษาและวิเคราะห์การแก้ปัญหาด้วยวิธีอื่น ๆ ที่มีอยู่ว่ามีข้อดีและข้อเสียอย่างไร มาอธิบายโดยเน้นที่ข้อจำกัดของวิธีแก้ปัญหาเดิม เพื่ออ้างอิงเป็นเหตุผลในการพัฒนาโครงงาน           จากนั้นกล่าวภาพรวม...

          การพัฒนาโครงงานเป็นกิจกรรมที่เริ่มจากการศึกษาสิ่งที่นักเรียนสนใจ จากนั้นดำเนินการออกแบบ วางแผน ลงมือปฏิบัติจนเกิดผลลัพธ์ และเผยแพร่ผลงานนั้น ซึ่งนักเรียนจะเกิดการเรียนรู้และเข้าใจในสิ่งที่สนใจอย่างถ่องแท้           แนวทางการพัฒนาโครงงาน ควรเริ่มจากการกำหนดปัญหา ซึ่งอาจเป็นปัญหาที่พบในชีวิตประจำวัน หรือปัญหาที่มีผู้แก้ไขไว้แล้ว แต่เราเห็นช่องทางที่จะพัฒนาให้ดีขึ้น หลังจากกำหนดปัญหาแล้ว เราต้องทำการศึกษาและกำหนดขอบเขตของปัญหาที่ต้องการแก้ไข รวมทั้งศึกษาความรู้เพิ่มเติม แล้ววางแผนกำหนดกิจกรรมและการใช้ทรัพยากรต่าง ๆ จากนั้นดำเนินการพัฒนาโครงงานตามแผนที่วางไว้ ซึ่งระหว่างการพัฒนา อาจต้องมีการปรับเปลี่ยนแผน เพื่อให้พัฒนาโครงงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ และแก้ไขปัญหาได้ตรงจุดที่กำหนดไว้ เมื่อพัฒนาโครงงานเสร็จแล้ว จึงทำการสรุปผลและเผยแพร่ผลงาน เพื่อเป็นประโยชน์แก้ผู้อื่นต่อไป

            ในบทเรียนนี้จะได้เรียนรู้กับขั้นตอนวิธีพื้นฐานในการจัดเรียงข้อมูล (Sort) และการค้นหาข้อมูล (Search) ซึ่งเป็นกิจกรรมที่สัมพันธ์กันที่ใช้ในการแก้ปัญหาที่พบบ่อยในชีวิตประจำวัน การจัดเรียงข้อมูล           การจัดเรียงข้อมูลเป็นสิ่งที่พบอยู่เสมอ เมื่อต้องการประมวลผลข้อมูลเป็นจำนวนมาก เช่น ครูตรวจข้อสอบของนักเรียน และต้องการบันทึกคะแนนลงสมุดบันทึกคะแนนนักเรียนที่ยมีการเรียงเลขที่เอาไว้ การเรียงลำดับข้อมูลด้วยเงื่อนไขที่เหมาะสมจะทำให้การค้นหาข้อมูลทำได้อย่างมีประสิทธิภาพ ตัวอย่างสถานการณ์           ให้เรียงลำดับตัวเลขในตารางด้านล่างนี้ จากน้อยไปหามาก

          การแก้ปัญหาอาจต้องมีการทำงานลักษณะเดียวกันซ้ำหลายรอบ ในหัวข้อนี้ นักเรียนจะได้เรียนรู้รูปแบบการทำซ้ำในรายการและการทำซ้ำด้วยเงื่อนไข การทำซ้ำในรายการ           การทำซ้ำในรายการจะต้องพิจารณาข้อมูลในรายการจนครบทุกตัว ซึ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของการเขียนขั้นตอนวิธีเพื่อพิจารณาข้อมูลจนครบทุกตัว ตัวอย่างสถานการณ์           สถานการณ์           ถ้านักเรียนมีเงิน X บาท และมีรายการราคาสินค้า...

การระบุข้อมูลเข้า ข้อมูลออก และเงื่อนไขของปัญหา           การแก้ไขปัญหาด้วยคอมพิวเตอร์นั้น ก่อนที่จะระบุขั้นตอนวิธีที่ชัดเจนได้ จะต้องวิเคราะห์และทำความเข้าใจกับปัญหาเพื่อให้ทราบว่ามีข้อมูลอะไรบ้างที่สามารถใช้ในการประมวลผลได้ มีเงื่อนไขต่าง ๆ อย่างไร ผลลัพธ์ที่ต้องการคืออะไร โดยจะแบ่งข้อมูลที่เกี่ยวกับการทำงานออกเป็นสองส่วน คือ ข้อมูลเข้า (input) เป็นข้อมูลที่ใช้เพื่อประมวลผล และข้อมูลออก (output) เป็นข้อมูลผลลัพธ์ที่ต้องการ           นอกจากจะระบุว่าคืออะไรแล้ว ยังอาจระบุเงื่อนไขเพิ่มเติมได้อีก เช่น ข้อมูลเข้าอาจมีการระบุขอบเขตหรือเงื่อนไข หรือข้อมูลออกอาจมีการระบุคุณสมบัติที่ต้องการ การวิเคราะห์นี้เป็นการระบุข้อกำหนดต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับปัญหาให้ชัดเจน ซึ่งจำเป็นต่อการออกแบบขั้นตอนวิธีที่ถูกต้อง

          คอมพิวเตอร์มีบทบาทในการปฏิวัติการทำงานในทุกภาคส่วนของสังคม การประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์มีผลให้ประสิทธิภาพการทำงานเพิ่มขึ้น ลดภาระงานที่ทำซ้ำ ๆ รวมถึงเพิ่มความแม่นยำของผลลัพธ์ที่ได้ ขั้นตอนวิธีที่จะสั่งงานให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้ตรงตามความต้องการ ต้องผ่านการคิดวิเคราะห์และการออกแบบที่สมบูรณ์ครบถ้วน การแก้ปัญหาด้วยคอมพิวเตอร์           ปัญหาที่สามารถแก้ไขด้วยคอมพิวเตอร์ไม่จำเป็นต้องเป็นปัญหาทางคณิตศาสตร์เสมอไป ซึ่งอาจเป็นปัญหาต่างๆ ในชีวิตประจำวันก็ได้ อย่างไรก็ตาม โปรแกรมคอมพิวเตอร์ต้องระบุขั้นตอนการทำงาน รวมถึงเงื่อนไขต่าง ๆ ที่ชัดเจน ดังนั้นก่อนจะแก้ปัญหาด้วยคอมพิวเตอร์ จึงควรทำความเข้าใจกับปัญหาและความต้องการให้ชัดเจน แล้วจึงพัฒนาขั้นตอนวิธีที่สามารถใช้งานได้ ข้อมูล

         การคิดเชิงนามธรรม คือ กระบวนการคัดแยกคุณลักษณะที่สำคัญออกจากรายละเอียดในโจทย์ปัญหา หรือในงานที่สนใจ เพื่อให้ได้องค์ประกอบที่จำเป็น เพียงพอต่อการพิจารณาภายใต้สถานการณ์ที่สนใจ             จากภาพข้างต้นมีข้อมูลเพียงพอในการใช้วิเคราะห์การทำงานของระบบรอก และตัดรายละเอียดที่ไม่จำเป็นในการพิจารณาออกทั้งหมด เรียกภาพหรือแผนภาพต่างๆ ที่เป็นผลลัพธ์ของการคิดเชิงนามธรรมว่า “แบบจำลอง (Model)”           การคิดเชิงนามธรรมเป็นเครื่องมือที่ทำให้นักเรียนสามารถจัดการกับแนวคิดหรือปัญหาที่ซับซ้อนด้วยการเลือกเฉพาะสิ่งที่สำคัญและลดทอนรายละเอียดที่ไม่จำเป็นทิ้งไป เมื่อตัดรายละเอียดที่ไม่จำเป็นออกไปแล้ว จะสังเกตได้ว่าแบบจำลองที่ได้นั้น สามารถนำมาประยุกต์ใช้ความรู้และวิธีการแก้ปัญหาในสถานณ์ต่างๆ ได้